探讨可控震源在地震勘探中的应用前景

探讨可控震源在地震勘探中的应用前景

摘要：虽说可控震源存在着很多方面的问题，但地震勘探领域已经将可控震源作为主要激发震源。它得到越来越广泛的应用，而且占据了非常重要的位置。在施工过程中要正确选取各项技术参数，而且为提高地震剖面质量还应注意提高分辨率与静校正问题。

关键词:可控震源；参数选择

作为一种新型人工地震波激发方式，可控震源在地震勘探中得到了越来越广泛的应用。它有着安全、环保、经济、施工效率高等诸多优点。在一些地区地势平坦，表层地震地质条件简单，可控震源有效发挥了其优势，使用可控震源所获得的资料甚至比井炮资料还好。在此通过分析内蒙某地煤炭资源调查二维地震勘探具体实例，研究可控震源技术的采集形式，针对分析出的数据进一步探讨可控震源在地震勘探中的应用分析。

一可控震源的参数选择

本次二维地震勘探采用法国Sercel公司产428XL数字地震仪，激发源采用可控震源，震源车为美国费林产Y-2700可控震源车4台，2台备用。施工的各项参数是通过施工前的试验工作来确定的，通过试验工作选取最佳参数，确定合理的施工方案。由于本区地表起伏不大，所以试验的测试重点在仪器参数的试验。本次勘探使用可控震源进行激发，且可控震源参数的选择在很大程度上影响着地震勘探的信噪比和分辨率，所以调试好可控震源的施工参数，达到最好的激发效果，成为试验工作的重中之重。本次可控震源参数的试验本着单一因素对比的方法，逐次对比，在确定好一个参数以后固定此参数，再试验其他参数，最后确定整个仪器激发参数。

在单一因素变化的情况下，对可控震源的震动次数、扫描频率、震动台数、扫描长度、驱动振幅等５个参数进行逐一试验，最终确定可控震源的激发参数为：震动12次，扫描方式为线性升频20～120Hz，2台震源同时激发，扫描长度12s，驱动振幅7０％能取得比较理想的资料。

二可控震源的资料处理

资料处理是地震勘探工作的三大主要环节之一，其成果是资料解释工作的基础。本区地震资料处理使用法国CGG公司Geovectuer Plus地震资料处理系统、美国Green Mountain 6.1绿山静校正软件系统等。可控震源地震勘探的资料处理与井炮法大体相同，但也存在着差异。提高分辨率和静校正的参数测定是可控震源资料处理的重点

1提高分辨率

本区原始资料总体品质较好，初至波较清晰，反射波信噪比一般。部分炮干扰大，干扰波主要一是些频率高的随机噪声和低频的面波干扰和一些规则的初至多次。

①反褶积的方法提高纵向分辨率

反褶积方法很多如：脉冲单道反褶积、脉冲多道反褶积、预测反褶积、多道预测反褶积、自适应反褶积、地表一致性反褶积等。为了有效的压缩子波，提高原始资料的信噪比和分辨率，通过对反褶积类型及一系列参数的试验，最后采用的反褶积方法为多道预测反褶积（因子长度50ms，预测步长15ms，时窗个数：1个），使叠加剖面的连续性和分辨率有显著提高，下面是反褶积前后的对比剖面

图1反褶积前后对比剖面

②去噪的方法提高分辨率

通过叠后去噪处理，使叠加剖面在真实自然的基础上，提高了信噪比和连续性。叠后去噪是利用相邻地震道之间的反射波具有相似性，而干扰波不具有相似性的这种特点，使相干波得以加强的处理方法。利用相关函数测定２个以上记录道时间序列的相似程度，按相似程度的大小对记录进行加权，使得相似性好的波得以加强，反之则减弱。叠后去噪应用得好，能改善剖面的面貌，使有效波更为突出，但如果使用不当，有可能造成假象，影响解释。对去噪前后的剖面仔细分析比较，既要改善剖面面貌，又不能改变剖面形态。最后选择多项式拟合方法来提高叠后信噪比。提高信噪比的同时不影响剖面的分辨率，在叠后采用谱白化方法进一步提高频率，得到高分辨高信噪比。

图2 去噪前后对比剖面

2静校正的处理

原始资料分析结果表明，该区存在比较严重的静校正问题，静校正解决的好坏决定资料处理的质量。我们采用了野外静校正结合绿山初至折射静校正方法来解决大的静校正问题。

绿山折射静校正方法，低速带初始值采用低速带调查点的成果，再通过对原始单炮初至折射波的拾取，建立地下折射面模型，然后求出低速带的速度和厚度，通过给定的替换速度和统一基准面，求出静校正量，最终消除因地形及低速带的速度和厚度变化等因素所带来的静校正问题。该区的静校正分三步来完成。

（1）野外静校正：利用小折射的资料，获得全区浅地表的厚度、速度，建立近地表模型，基本消除地形，近地表低速度的影响。

（2）绿山初至折射静校正：在野外低速带调查成果作为初始值，精细拾取初至，仔细分层，进一步消除地表的影响。

（3）共中心点域的自动剩余静校正。

本区初至波清晰，拾取准确。通过充分对比实验确定本区所用的替换速度为3000m/s ，统一基准面为350m，结果静校正令人满意。

图3 静校正前后对比剖面

3处理成果质量评级

依据《煤炭煤层气地震勘探规范》里时间剖面的质量评价标准，参与评级时间剖面54.04km，其中Ⅰ类剖面为37.20km，占68.84﹪；Ⅱ类剖面为10.74km，占19.88﹪；Ⅲ类剖面为6.10km，占11.28﹪；Ⅰ+Ⅱ类剖面为43.30km，占评级面的88.72﹪，符合地震资料处理规范和设计要求。

三资料解释

资料解释是地震勘探成果转变成地质成果的关键环节，解释质量的高低直接影响地震勘探成果的精度。地震反射波地质属性的标定是地质解释的基础，通过分析地震时间剖面上反射波的波组结构特征并与钻孔资料进行对比，确定地震时间剖面上与煤层对应的反射波，从而将本区主要反射波与地质层位对应起来。

煤层反射波

煤层与上、下覆地层存在明显的密度和波阻抗差异，岩层物性界面清晰。能形成可供对比追踪的地震反射波，煤层反射波在部分地震剖面上显示清楚，一般以两个相位出现，波形较稳定。

四地质成果

本次勘探取得了重要成果，其主要成果为：

1、区内煤层构造比较简单，整体上为一近东西走向、南高北低、向北倾斜的单斜构造，发育一些次级小褶曲和一些小的断鼻和断块构造；

2、在断层解释中充分参考了前人的解释成果和最新地质勘查成果，共解释出断点28个，组合断层5条，分别为DF1、DF2、DF3 、DF4、F8，落差均大于50m，其平面位置误差不大于150m，其中DF1、DF2为可靠断层，DF

3、DF

4、F8为较可靠断层；

3、初步了解了区内煤层赋存情况，圈定了不同深度煤层赋存范围，依据所预测煤层范围提供了找煤孔位置。

结语：

通过本次分析与研究，我们得出，在内蒙等地势平坦的地区进行找煤勘探，运用可控震源进行激发比较适宜。现在已经有很多国家不再使用炸药震源，其最关键的问题是炸药震源具有安全、环保等隐患问题。所以，无论是从经济效益还是从社会效益，可控震源在未来的地质勘探中具有不可或缺的低位。

参考文献：

［1］张新生．浅谈可控震源在煤田地震勘探中的应用［J］．河北煤炭，2006年第4期

［2］陆基孟，王永刚．地震勘探原理［Ｍ］．北京：石油工业出版社，１９９３

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